KR101746640B1 - 소형 저손실 4 채널 1비트 제어 rf 빔 형성 장치 - Google Patents

소형 저손실 4 채널 1비트 제어 rf 빔 형성 장치 Download PDF

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박철순
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한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 4 채널 RF 빔 형성 장치로서, 제 1 채널 내지 제 4 채널에 각각 형성된 제 1 위상 천이기 내지 제 4 위상 천이기를 포함하고, 상기 제 1 위상 천이기 내지 제 4 위상 천이기 각각은 입력된 신호에 대하여 2 가지 위상만을 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

소형 저손실 4 채널 1비트 제어 RF 빔 형성 장치{Compact 4-channel low loss 1-bit controlled RF beamforming apparatus}
본 발명은 소형 저손실 4 채널 1비트 제어 RF 빔 형성 시스템에 관한 것이다.
무선 통신에서의 빔 형성(beamforming)기술은 그 빔 형성 기술의 장점으로 인해 차세대 통신 방법 중의 하나로 주목 받고 있다. 빔 형성 기술의 장점으로는, 일단 전파가 안테나에서 방사된 후 공기 중에서 합성되므로, 전력 증폭기(power amplifier)의 선형성을 높여야 하는 부담을 완화할 수 있다는 것이다. 또한, 빔 형성 기술은 최단 경로에 장애물이 있는 비가시환경(Non-line of sight environment)에서 빔 형태의 전파를 다른 경로를 통해 반사시켜서 송수신 할 수 있는 장점도 있다. 또한, 빔 형성 기술은 수신단에서 빔 방향 이외의 방향에서 오는 방해 전파를 제거할 수 있으므로 방해 간섭에 강하다는 장점이 있다.
빔 형성(beam-forming)용 위상제어 배열(phased-array) 구조에서는 빔 형성을 하기 위해서 각 채널간의 위상차이가 일정하도록(예를 들어, [0, 25, 50, 75] 또는 [0, 100, 200, 300]) 제어할 수 있어야 한다. 따라서 기존의 빔 형성 회로에서는 각 채널들이 0°~360°의 위상을 22.5° 또는 45°의 해상도로 제어할 수 있도록 위상 천이기(phase shifter)가 포함되어 있다. 위상 천이기는 switched line type, single pole double throw(SPDT) type, reflection type. vector summing type, varactor loaded transmission line type 등 다양한 방식으로 구현될 수 있는데, 공통적으로 손실이 매우 크다는 문제가 있다. 패시브 구조의 경우 60GHz대역을 표본으로 하였을 때 평균 7dB의 손실이 발생하여서 시스템 전체 성능 저하의 주요 원인이 된다.
구체적으로, 도 1을 참조하면, SPDT + switched line type의 예시(Uzunkol, Mehmet, and Gabriel M. Rebeiz. "A 65 GHz LNA/phase shifter with 4.3 dB NF using 45 nm CMOS SOI." Microwave and Wireless Components Letters, IEEE 22.10 (2012): 530-532)로서, 각각 필터형태로 180°, 90°, 45°의 위상을 조절할 수 있는 블록들을 연결하여서 각각의 조합을 통해 위상을 조절하는 구조가 도시되어 있다. 이 회로는, 예를 들어, 135°를 만들 때에는 45°와 90°의 경로가 온(on)이 되고 180°가 오프(off)될 때, 45°+90°으로 135°가 된다. 도 1에 도시된 구조의 위상 천이기는 최소 단위인 45°의 해상도로 360° 전체를 커버할 수 있지만, 필터 동작하는 블록의 수에 따라 위상을 천이시킬 때마다 손실이 추가 발생하여 최대 9dB의 손실이 발생할 수 있다는 문제가 있다.
즉, 도 1에 도시된 기존의 빔 형성 시스템의 위상 천이기는 0~360°의 위상 천이를 모두 동작할 수 있지만, 그 기능이 복잡한 만큼 손실과 회로의 크기가 크다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 위상 천이기의 구조를 단순화하여, 손실을 최소화하는 데에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단순화된 구조의 위상 천이기의 위상 천이가 가장 최적으로 동작할 수 있도록 하는 데에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 4 채널 RF 빔 형성 장치로서, 제 1 채널 내지 제 4 채널에 각각 형성된 제 1 위상 천이기 내지 제 4 위상 천이기를 포함하고, 상기 제 1 위상 천이기 내지 제 4 위상 천이기 각각은 입력된 신호에 대하여 2 가지 위상만을 선택적으로 출력하는 것을 특징으로 하는 4 채널 RF 빔 형성 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 위상 천이기의 구조를 단순화하여, 손실을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 단순화된 구조의 위상 천이기의 위상 천이가 가장 최적으로 동작할 수 있다.
도 1은 종래의 switched type 위상 천이기를 도시한다.
도 2는 일반적인 4 채널 RF 빔 형성 장치의 구조를 도시한다.
도 3은 네 가지 위상이 가능한 90° 해상도의 위상 천이기를 포함하는 RF 빔 형성 장치를 도시한다.
도 4는 두 가지 위상만이 가능한 90° 해상도의 위상 천이기를 포함하는 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 빔 형성 장치를 도시한다.
도 5a 내지 5c는 제 2 위상 천이기(410)의 0°와 90°의 2 위상을 구현할 수 있는 위상 천이기 구조 및 동작 상태를 도시한다.
도 5d 내지 5f는 제 4 위상 천이기(414)의 90°와 180°의 2 위상을 구현할 수 있는 위상 천이기 구조 및 동작 상태를 도시한다.
도 6a 내지 6c는 제 1 위상 천이기(408) 및 제 3 위상 천이기(412)의 -90°와 90°의 2 위상을 구현할 수 있는 위상 천이기 구조 및 동작 상태를 도시한다.
도 7은 도 6a의 회로를 대체하여, 하이 패스 파이와 로우 패스 파이를 구현할 수 있는 다른 실시 회로를 도시한다.
도 8은 안테나의 간격이 0.75 λ인 4채널 빔 형성 장치의 최소 위상 천이 각도가 90°인 경우의 array factor 그래프를 도시한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해 상세히 설명하고자 한다. 본 문서에서 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 문서에 개시되어 있는 본 발명의 다양한 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예들은 여러 가지 형태로 실시될 수 있으며 본 문서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
다양한 실시 예에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
도 2를 참조하여, 일반적인 4 채널 RF 빔 형성 장치의 구조에 대해서 설명하도록 한다.
4 채널 RF 빔 형성 장치는 제 1 채널 내지 제 4 채널(200, 202, 204, 206)을 가진다. 각각의 채널에는 위상 천이기, 증폭기(Amplifier) 및 안테나를 포함한다. 위상 천이기는 입력 신호를 일정한 회로를 통하여 일정한 각도로 천이하는 기능을 수행한다. 또한, 증폭기는 입력 신호의 에너지를 증가시켜 출력 측에 큰 에너지의 신호를 출력하는 장치이다. 또한, 안테나는 상기 위상 천이기의 천이 각도에 따라 특정 방향으로 지향된 신호를 송수신하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 상기 제 1 채널(200)에는 제 1 위상 천이기(208), 제 1 증폭기(216) 및 제 1 안테나(224)가 포함된다. 제 1 위상 천이기(208)의 일단은 신호 입력기(232)에 연결되어, 신호 입력기(232)로부터 신호가 입력된다. 제 1 위상 천이기(208)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 미리 설정된 각도로 상기 신호 입력기(232)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 1 위상 천이기(208)의 타단은 상기 제 1 증폭기(216)의 일단에 연결되어, 미리 설정된 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 1 증폭기(216)의 타단은 상기 제 1 안테나(224)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
또한, 상기 제 2 채널(202)에는 제 2 위상 천이기(210), 제 2 증폭기(218) 및 제 2 안테나(226)가 포함된다. 제 2 위상 천이기(210)의 일단은 신호 입력기(232)에 연결되어, 신호 입력기(232)로부터 신호가 입력된다. 제 2 위상 천이기(210)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 미리 설정된 각도로 상기 신호 입력기(232)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 2 위상 천이기(210)의 타단은 상기 제 2 증폭기(218)의 일단에 연결되어, 미리 설정된 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 2 증폭기(218)의 타단은 상기 제 2 안테나(226)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
또한, 상기 제 3 채널(204)에는 제 3 위상 천이기(212), 제 3 증폭기(220) 및 제 3 안테나(228)가 포함된다. 제 3 위상 천이기(212)의 일단은 신호 입력기(232)에 연결되어, 신호 입력기(232)로부터 신호가 입력된다. 제 3 위상 천이기(212)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 미리 설정된 각도로 상기 신호 입력기(232)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 3 위상 천이기(212)의 타단은 상기 제 3 증폭기(220)의 일단에 연결되어, 미리 설정된 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 3 증폭기(220)의 타단은 상기 제 3 안테나(228)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
또한, 상기 제 4 채널(206)에는 제 4 위상 천이기(214), 제 4 증폭기(222) 및 제 4 안테나(230)가 포함된다. 제 4 위상 천이기(214)의 일단은 신호 입력기(232)에 연결되어, 신호 입력기(232)로부터 신호가 입력된다. 제 4 위상 천이기(214)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 미리 설정된 각도로 상기 신호 입력기(232)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 4 위상 천이기(214)의 타단은 상기 제 4 증폭기(222)의 일단에 연결되어, 미리 설정된 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 4 증폭기(222)의 타단은 상기 제 4 안테나(230)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
제 1 위상 천이기 내지 제 4 위상 천이기(208, 210, 212, 214)의 위상천이 해상도가 높다면(작은 단위로 위상천이가 가능하다면), 이들을 정밀하게 조정함으로써 안테나를 통하여 송출된 신호들에 의하여 형성된 빔의 방향 조절도 정밀하게 할 수 있을 것이다.
그러나, 4 채널 RF 빔 형성 장치로 생성된 빔의 경우 일정한 폭을 가지고 있으며, 따라서 빔의 대략적인 방향만 맞는다면 통신이 가능하다. 즉, 위상 천이에 의한 빔의 방향이 목적지를 향해 정확하게 송출될 필요는 없다.
위와 같은 관점에서, 각 채널에 마련된 위상 천이기의 해상도가 90°인 RF 빔 형성 장치를 이용하는 경우에 대해서 살펴본다.
도 3 내지 4에서는, 90° 해상도의 위상 천이기를 포함하는 RF 빔 형성 장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 RF 빔 형성 장치가 각각 도시된다.
우선, 도 3에 도시된 RF 빔 형성 장치를 설명한다. 제 1 내지 제 4 위상 천이기(308, 310, 312, 314)는 앞서 설명한 바와 같이 90°의 해상도를 가지므로 입력된 신호에 대해서 신호의 위상을 0°, 90°, 180°, 270° 중 어느 하나의 각도만큼 위상을 천이시킬 수 있다.
제 1 채널(300)에는 제 1 위상 천이기(308), 제 1 증폭기(316) 및 제 1 안테나(324)가 포함된다. 제 1 위상 천이기(308)의 일단은 신호 입력기(332)에 연결되어, 신호 입력기(332)로부터 신호가 입력된다. 제 1 위상 천이기(308)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 2 stage로 구현되는 위상 천이의 조합으로 0°, 90°, 180°, 270° 중 어느 하나의 각도로 상기 신호 입력기(332)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 1 위상 천이기(308)의 타단은 상기 제 1 증폭기(316)의 일단에 연결되어, 미리 설정된 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 1 증폭기(316)의 타단은 상기 제 1 안테나(324)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다. 또한, 제 2 채널(302)에는 제 2 위상 천이기(310), 제 2 증폭기(318) 및 제 2 안테나(326)가 포함된다. 제 2 위상 천이기(310)의 일단은 신호 입력기(332)에 연결되어, 신호 입력기(332)로부터 신호가 입력된다. 제 2 위상 천이기(310)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 2 stage로 구현되는 위상 천이의 조합으로 0°, 90°, 180°, 270° 중 어느 하나의 각도로 상기 신호 입력기(332)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 2 위상 천이기(310)의 타단은 상기 제 2 증폭기(318)의 일단에 연결되어, 미리 설정된 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 2 증폭기(318)의 타단은 상기 제 2 안테나(326)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
또한, 제 3 채널(304)에는 제 3 위상 천이기(312), 제 3 증폭기(320) 및 제 3 안테나(328)가 포함된다. 제 3 위상 천이기(312)의 일단은 신호 입력기(332)에 연결되어, 신호 입력기(332)로부터 신호가 입력된다. 제 3 위상 천이기(312)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 2 stage로 구현되는 위상 천이의 조합으로 0°, 90°, 180°, 270° 중 어느 하나의 각도로 상기 신호 입력기(332)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 3 위상 천이기(312)의 타단은 상기 제 3 증폭기(320)의 일단에 연결되어, 미리 설정된 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 3 증폭기(320)의 타단은 상기 제 3 안테나(328)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
또한, 상기 제 4 채널(306)에는 제 4 위상 천이기(314), 제 4 증폭기(322) 및 제 4 안테나(330)가 포함된다. 제 4 위상 천이기(314)의 일단은 신호 입력기(332)에 연결되어, 신호 입력기(332)로부터 신호가 입력된다. 제 4 위상 천이기(314)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 2 stage로 구현되는 위상 천이의 조합으로 0°, 90°, 180°, 270° 중 어느 하나의 각도로 상기 신호 입력기(332)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 4 위상 천이기(314)의 타단은 상기 제 4 증폭기(322)의 일단에 연결되어, 미리 설정된 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증가시킨다. 상기 제 4 증폭기(322)의 타단은 상기 제 4 안테나(330)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
도 3에 도시된 RF 빔 형성 장치에서의, 90°의 해상도의 위상 천이 동작을 설명한다. 여기서, 제 1 내지 제 4 위상 천이기(308, 310, 312, 314)는 각각 0°, 90°, 180°, 270°와 같이 로 위상 천이 동작을 수행할 수 있다. 따라서, RF 빔 형성 장치에서 이웃한 위상 천이기 사이의 위상차도 0°, 90°, 180°, 270°인 상태를 나타낼 수 있다.
각각의 위상 천이기의 위상 천이 동작과 관련하여, 표 1을 참조하여 좀 더 자세히 살펴본다. 제 1 채널 내지 제 4 채널(300, 302, 304, 306)에서의 위상차를 0°로 하는 상태이면(표 1의 State 1), 각각의 채널의 위상 천이기는 모두 위상 천이를 0°만큼 수행한다.
또한, 제 1 채널 내지 제 4 채널(300, 302, 304, 306)에서의 위상차를 90°로 하는 상태이면(표 1의 State 2), 제 1 채널(300)에서의 위상 천이가 0°, 제 2 채널(302)에서의 위상 천이가 90°, 제 3 채널(304)에서의 위상 천이가 180° 및 제 4 채널(306)에서의 위상 천이가 270°가 되도록 동작한다.
또한, 제 1 채널 내지 제 4 채널(300, 302, 304, 306)에서의 위상차를 180°로 하는 상태이면(표 1의 State 3), 제 1 채널(300)에서의 위상 천이가 0°, 제 2 채널(302)에서의 위상 천이가 180°, 제 3 채널(304)에서의 위상 천이가 0° 및 제 4 채널(306)에서의 위상 천이가 180°가 되도록 동작한다.
마지막으로, 제 1 채널 내지 제 4 채널(300, 302, 304, 306)에서의 위상차를 270°로 하는 상태이면(표 1의 State 4), 제 1 채널(300)에서의 위상 천이가 0°, 제 2 채널(302)에서의 위상 천이가 270°, 제 3 채널(304)에서의 위상 천이가 180° 및 제 4 채널(306)에서의 위상 천이가 90°가 되도록 동작한다.
이렇게, 각각의 채널에서 0°, 90°, 180°, 270° 중 어느 하나의 각도로 위상 천이가 이루어짐으로써, 90° 해상도의 빔 형성 통신이 가능해진다.
State 1
(△Φ=0°)		 State 2
(△Φ=90°)		 State 3
(△Φ=180°)		 State 4
(△Φ=-90°)
제 1 채널 0 0 0 0
제 2 채널 0 90 180 270
제 3 채널 0 180 0 180
제 4 채널 0 270 180 90
그러나, 도 3에 도시된 RF 빔 형성 장치의 제 1 내지 4 위상 천이기(308, 310, 312, 314)들은 각각 0°, 90°, 180, 270°의 4 개의 위상을 구현하도록 하기 위하여, 예를 들어, 180°와 90°의 2 stage switched line 타입의 위상천이기로 구성된다. 이 경우, 도 1에서 도시한 종래의 3 stage switched line 타입의 위상천이기보다는 위상 천이 스테이지가 한 단계 감소하여 에너지의 손실이 적지만, 단일 stage switched line 타입의 위상천이기보다는 아직은 손실이 크다는 단점이 있다.
따라서, 이를 보완하기 위하여 본 발명에서는 각 채널 당 4 개의 위상이 아니라 오직 2개의 위상만을 구현하는 90° 해상도의 빔 형성 장치를 사용하며, 이러한 구성이 도 4에 도시된다.
구체적으로, 상기 제 1 채널(400)에는 제 1 위상 천이기(408), 제 1 증폭기(416) 및 제 1 안테나(424)가 포함된다. 제 1 위상 천이기(408)의 일단은 신호 입력기(432)에 연결되어, 신호 입력기(432)로부터 신호가 입력된다. 제 1 위상 천이기(408)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 -90° 또는 90° 중 어느 하나의 위상만큼 상기 신호 입력기(432)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 1 위상 천이기(408)의 타단은 상기 제 1 증폭기(416)의 일단에 연결되어, -90° 또는 90° 중 어느 하나의 위상만큼 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 1 증폭기(416)의 타단은 상기 제 1 안테나(424)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
또한, 상기 제 2 채널(402)에는 제 2 위상 천이기(410), 제 2 증폭기(418) 및 제 2 안테나(426)가 포함된다. 제 2 위상 천이기(410)의 일단은 신호 입력기(432)에 연결되어, 신호 입력기(432)로부터 신호가 입력된다. 제 2 위상 천이기(410)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 0° 또는 90° 중 어느 하나의 각도로 상기 신호 입력기(432)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 2 위상 천이기(410)의 타단은 상기 제 2 증폭기(418)의 일단에 연결되어, 0° 또는 90° 중 어느 하나의 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증가시킨다. 상기 제 2 증폭기(418)의 타단은 상기 제 2 안테나(426)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
또한, 상기 제 3 채널(404)에는 제 3 위상 천이기(412), 제 3 증폭기(420) 및 제 3 안테나(428)가 포함된다. 제 3 위상 천이기(412)의 일단은 신호 입력기(432)에 연결되어, 신호 입력기(432)로부터 신호가 입력된다. 제 3 위상 천이기(412)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 90° 또는 -90° 중 어느 하나의 각도로 상기 신호 입력기(432)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 3 위상 천이기(412)의 타단은 상기 제 3 증폭기(420)의 일단에 연결되어, 90° 또는 -90° 중 어느 하나의 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 3 증폭기(420)의 타단은 상기 제 3 안테나(428)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
또한, 상기 제 4 채널(406)에는 제 4 위상 천이기(414), 제 4 증폭기(422) 및 제 4 안테나(430)가 포함된다. 제 4 위상 천이기(414)의 일단은 신호 입력기(432)에 연결되어, 신호 입력기(432)로부터 신호가 입력된다. 제 4 위상 천이기(414)의 선택적 위상 천이 동작에 따라 90° 또는 180° 중 어느 하나의 각도로 상기 신호 입력기(432)로부터 입력된 신호의 위상이 천이된다. 상기 제 4 위상 천이기(414)의 타단은 상기 제 4 증폭기(422)의 일단에 연결되어, 미리 설정된 각도로 위상이 천이된 신호를 수신하여, 해당 신호의 에너지를 증폭시킨다. 상기 제 4 증폭기(422)의 타단은 상기 제 4 안테나(430)에 연결되어, 증폭된 신호를 송출한다.
도 4에 도시된 RF 빔 형성 장치에서의, 90°의 해상도의 위상 천이 동작을 설명한다.
여기서, 제 1 위상 천이기(408)는 -90° 또는 90° 위상 천이만을 구현하고, 제 2 위상 천이기(410)는 0° 또는 90° 위상 천이만을 구현하고, 제 3 위상 천이기(412)는 90° 또는 -90° 위상 천이만을 구현하고, 제 4 위상 천이기(416)는 90° 또는 180° 위상 천이만을 구현한다.
각각의 위상 천이기의 위상 천이 동작과 관련하여, 표 2를 참조하면, 제 1 내지 제 4 위상 천이기(408, 410, 412, 414)에서의 위상 천이가 모두 90°이면, 각각의 채널에서의 이웃하는 채널과의 위상차가 0°가 된다. 즉, 표 1에서의 State 1과 동일한 상태가 된다. 또한, 제 1 채널(400)에서의 위상 천이가 -90°, 제 2 채널(402)에서의 위상 천이가 0°, 제 3 채널(404)에서의 위상 천이가 90° 및 제 4 채널(406)에서의 위상 천이가 180°이면 채널에서의 이웃하는 채널과의 위상차가 90°가 된다. 즉, 표 1에서의 State 2와 동일한 상태가 된다. 또한, 제 1 채널(400)에서의 위상 천이가 -90°, 제 2 채널(402)에서의 위상 천이가 90°, 제 3 채널(404)에서의 위상 천이가 -90° 및 제 4 채널(406)에서의 위상 천이가 90°이면 각각의 채널에서의 이웃하는 채널과의 위상차가 180°가 된다. 즉, 표 1에서의 State 3과 동일한 상태가 된다. 또한, 제 1 채널(400)에서의 위상 천이가 90°, 제 2 채널(402)에서의 위상 천이가 0°, 제 3 채널(404)에서의 위상 천이가 -90° 및 제 4 채널(406)에서의 위상 천이가 180°이면 각각의 채널에서의 이웃하는 채널과의 위상차가 -90°(즉, 270°)가 된다. 즉, 표 1에서의 State 4와 동일한 상태가 된다. 이렇게, 각 채널에서의 각각의 위상 천이기가 2 위상만을 구현해도, 도 3의 RF 빔 형성 장치를 사용한 경우와 동일한 빔 형성이 가능해진다.
State 1
(△Φ=0°)		 State 2
(△Φ=90°)		 State 3
(△Φ=180°)		 State 4
(△Φ=-90°)
제 1 채널 90 -90 -90 90
제 2 채널 90 0 90 0
제 3 채널 90 90 -90 -90
제 4 채널 90 180 90 180
즉, 각 채널의 위상 천이기들이 모두 0°, 90°, 180, 270°의 위상 천이가 가능할 필요가 없으며, 각 채널들이 필요로 하는 위상은 [θ/θ-180], [θ/θ-90], [θ, θ-180], [θ, θ+90]이다. 예시로써 θ=90°을 대입해보면, 도 4의 제 1 채널(400)과 제 3 채널(404)은 90°와 -90°, 제 2 채널(402)은 0°와 90°, 제 4 채널(406)은 90°와 180°의 위상 조절이 가능할 경우 도 3의 RF 빔 형성 장치와 같이 90° 해상도를 가진 위상천이기를 써서 빔 형성을 하는 것과 동일한 빔 형성을 할 수 있다. 이 경우, 단일 스테이지의 필터형 위상천이기만 있으면 구현이 가능하므로 손실을 크게 줄일 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 6을 참조하여, 상기 도 4의 RF 빔 형성 장치에서 사용될 수 있는 각 채널의 위상 천이기의 예시적인 구조를 설명한다.
도 5a를 참조하면, 제 2 위상 천이기(410)의 0°와 90°의 2 위상을 구현할 수 있는 위상 천이기 구조의 일 실시예가 도시된다. 이는 하이패스 앤 바이패스(High Pass & by pass)경로로서, STL(Switched Transmission Line) 구조이다. 제 2 위상 천이기(410)의 구조를 살펴보면, 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하지 않으면, 제 1 CMOS(502)가 온(ON)되면서 VIN과 VOUT을 쇼트(short)시키듯이 작동하여 위상 천이가 일어나지 않고, 반대로 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하지 않고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하면, 제 1 CMOS(502)가 오프(OFF)되고, 제 2 CMOS(510)가 온되어 하이 패스 경로로 동작한다.
구체적으로, 도 5b를 참조하면, 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하지 않고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하면, 제 1 CMOS(502)가 오프(OFF)되고, 제 2 CMOS(510)가 온되어 하이 패스 경로로 동작하는 상태가 도시된다. 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하지 않고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하면, 제 1 CMOS(502)가 오프(OFF)되어 오픈 상태가 되고, 제 2 CMOS(510)가 쇼트된다. 제 2 CMOS(510)와 병렬로 연결되어 있는 인덕터(508)는 기생(parasitic)을 캔슬링(cancelling)하는 역할이므로 보이지 않는다. 따라서, 도 5b의 우측의 도면과 같이, 캐패시터(500)의 양단에 각각 인덕턴스(504, 506)가 병렬로 연결되어 하이 패스 파이(pi)의 상태가 된다. 이 경우에는 제 2 위상 천이기(410)가 90°의 위상 천이 동작을 수행한다.
또한, 도 5c를 참조하면, 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하지 않으면, 제 1 CMOS(502)가 온되고, 제 2 CMOS(510)가 오프되어 바이 패스 경로로 동작하는 상태가 도시된다. 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하지 않으면, 제 1 CMOS(502)가 온되어 쇼트되고, 제 2 CMOS(510)가 오프되어 오픈 상태가 된다. 따라서, 입력단과 출력단이 쇼트되고, 아래 그라운드와 연결된 부분은 오픈되어 보이지 않기 때문에 주위의 리액턴스 성분들은 영향을 미치지 못하고 위상 천이 없이 신호가 통과한다.
도 5d를 참조하면, 제 4 위상 천이기(414)의 90°와 180°의 2 위상을 구현할 수 있는 위상 천이기 구조의 일 실시예가 도시된다. 이는 하이패스 앤 바이패스(High Pass & by pass)경로를 포함하는 STL + TL(Transmission Line) 구조이다. 제 4 위상 천이기(414)의 구조를 살펴보면, 상기 제 2 위상 천이기(410)의 구조에 LCL 하이 패스 경로가 직렬로 추가되어 있으며, 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하지 않으면, 제 1 CMOS(502)가 온(ON)되면서 VIN과 VOUT을 쇼트(short)시키듯이 작동하여 위상 천이가 일어나지 않고, 반대로 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하지 않고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하면, 제 1 CMOS(502)가 오프(OFF)되고, 제 2 CMOS(510)가 온되어 하이 패스 경로로 동작한다.
구체적으로, 도 5e를 참조하면, 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하지 않고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하면, 제 1 CMOS(502)가 오프(OFF)되고, 제 2 CMOS(510)가 온되어 하이 패스 경로로 동작하는 상태가 도시된다. 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하지 않고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하면, 제 1 CMOS(502)가 오프(OFF)되어 오픈 상태가 되고, 제 2 CMOS(510)가 쇼트된다. 제 2 CMOS(510)와 병렬로 연결되어 있는 인덕터(508)는 기생(parasitic)을 캔슬링(cancelling)하는 역할이므로 보이지 않는다. 따라서, 이 경우에는 STL이 하이 패스 경로로 동작하고, 기본적으로 하이 패스 경로인 TL과 직렬로 연결되어, 제 4 위상 천이기(410)가 180°의 위상 천이 동작을 수행한다.
또한, 도 5f를 참조하면, 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하지 않으면, 제 1 CMOS(502)가 온되고, 제 2 CMOS(510)가 오프되어 STL이 바이 패스 경로로 동작하는 상태가 도시된다. 제 1 CMOS(502)의 게이트에 전압 V1을 가하고, 제 2 CMOS(510)의 게이트에 전압 V2를 가하지 않으면, 제 1 CMOS(502)가 온되어 쇼트되고, 제 2 CMOS(510)가 오프되어 오픈 상태가 됩니다. 따라서, 입력단과 출력단이 쇼트되고, 아래 그라운드와 연결된 부분은 오픈되어 보이지 않기 때문에 주위의 리액턴스 성분들은 영향을 미치지 못하고 위상 천이 없이 신호가 통과한다. 따라서, STL은 쇼트 상태이고, TL의 하이 패스 경로만이 위상 천이 동작을 수행하게 되어, 제 4 위상 천이기(410)가 90°의 위상 천이 동작을 수행한다.
한편, 상술된 STL과 STL+TL 구성으로는 -90°/90°의 위상천이기를 만들 수 없다. 따라서, 도 6에서는 -90°/90°의 위상천이기의 구조를 설명한다.
도 6a를 참조하면, 제 1 위상 천이기(408) 및 제 3 위상 천이기(412)의 -90°와 90°의 2 위상을 구현할 수 있는 위상 천이기 구조의 일 실시예가 도시된다. 이는 하이 패스 경로와 로우 패스(Low Pass) 경로가 구현되는 구조이다. 제 1 위상 천이기(408)와 제 3 위상 천이기(412)는 동일한 구조이므로, 제 1 위상 천이기(408)를 예를 들어 설명하도록 한다. 제 1 위상 천이기(408)는 4 개의 스위치 역할을 하는 소자를 포함하고 있는데, 해당 스위치 소자는 예를 들어 CMOS로 구현될 수 있다. 제 1 위상 천이기(408)에서 제 1 스위치(616) 및 제 4 스위치(610)에 각각 전압이 인가되지 않아 오프가 되어 오픈 상태가 되고, 제 2 스위치(602) 및 제 3 스위치(618)에 각각 전압이 인가되어 온 상태로 쇼트됨으로써, 하이 패스 파이의 상태가 된다. 반대로, 제 1 위상 천이기(408)에서 제 1 스위치(616) 및 제 4 스위치(610)에 각각 전압이 인가되어 온 상태로 쇼트되고, 제 2 스위치(602) 및 제 3 스위치(618)에 각각 전압이 인가되지 않아 온 상태로 오프됨으로써, 로우 패스 파이의 상태가 된다.
도 6b를 참조하면, 제 1 위상 천이기(408)가 하이 패스 경로인 경우의 상태가 도시된다. 제 1 위상 천이기(408)는 제 2 스위치(602) 및 제 3 스위치(618)이 쇼트 상태이고, 제 1 스위치(616) 및 제 4 스위치(610)가 오픈 상태가 됨으로써, 우측 회로와 같이 캐패시터(614), 인덕터(612) 및 인덕터(606)로 구성된 하이 패스 경로가 형성되어, 90°의 동작을 한다.
도 6c를 참조하면, 제 1 위상 천이기(408)가 로우 패스 경로인 경우의 상태가 도시된다. 제 1 위상 천이기(408)는 제 2 스위치(602) 및 제 3 스위치(618)이 오픈 상태이고, 제 1 스위치(616) 및 제 4 스위치(610)가 쇼트 상태가 됨으로써, 우측 회로와 같이 캐패시터(604), 캐패시터(614) 및 인덕터(606)로 구성된 로우 패스 경로가 형성되어, -90°의 동작을 한다.
또한, 도 7은 도 6a의 회로를 대체하여, 하이 패스 파이와 로우 패스 파이를 구현할 수 있는 다른 실시 회로를 도시한다. 스위치(700, 702, 704, 706)의 조작으로 상기 도 6b 및 도 6c와 동일한 기능을 수행할 수 있다.
기존의 빔 형성 장치의 위상 천이기는 0 ~ 360° 를 모두 만들어 낼 수 있는 대신, 그 기능이 복잡한 만큼 손실과 회로의 크기가 크다. 그러나, 상술한 바와 같이 제 4 채널 위상 천이기 각각 2 위상만을 구현하는 90° 해상도의 빔 형성 장치를 구현함으로써, 기존의 빔 형성 장치의 문제를 해결할 수 있다.
구체적으로, 0 ~ 360° 를 모두 만들어 낼 수 있는 정밀한 위상 천이기일수록, 빔 방향의 조정도 정밀해질 수 있지만, 실제 빔 형성 장치로 형성된 빔은 어느 정도의 빔 폭을 가지고 있기 때문에 대략적인 방향만 맞는다면 통신이 가능하므로 과도하게 정확할 필요는 없다. 도 8을 참조하면, 안테나의 간격이 0.75 λ인 4채널 빔 형성 장치의 최소 위상 천이 각도가 90°인 경우의 array factor 그래프가 도시된다.
도 8의 그래프에서는 빔의 방향 조절이 정밀함이 부족한 것으로 인해, 60°, 80°, 100°, 120° 등의 방향에서 AF(array factor)로 인한 손실이 최대 1.8dB까지 발생할 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러나, 이러한 손실은 위상 천이기의 구조의 단순화를 구현함으로써 만회할 수 있다. 상술된 도 1에서의 3 스테이지 스위치드 라인(3 stage switched line) 타입의 위상천이기를 예로 들면, 각 스테이지마다 손실이 발생한다. 따라서, 스테이지 개수를 줄이는 것만으로도 손실을 줄일 수 있다. 예를 들어, 위상 천이 각도가 90° 경우에는 상기 3 스테이지 스위치드 라인에서 45° 스테이지를 제거하고, 180°와 90°의 두 스테이지가 되는 것인데, 이 경우 45° 스테이지에서 발생하는 평균 2.3dB의 손실이 없어지게 되므로 실직적인 최종 출력 파워는 0.5dB(2.3-1.8)의 이득이 발생할 수 있는 것이다. 따라서 빔 폭을 고려하였을 경우 0°, 90°, 180°, 270°의 4가지 위상으로 조절이 가능한 해상도 90°의 위상천이기는 빔 방향의 정밀성 측면에서는 불리하지만 손실을 감안하였을 때는 따라서 빔 폭을 고려하였을 경우 0°, 90°, 180°, 270°의 4가지 위상으로 조절이 가능한 해상도 90°의 위상천이기는 빔 방향의 정밀성 측면에서는 불리하지만 손실을 감안하였을 때는 이용에 합리성을 가진다.
따라서, 상술한 제 1 내지 4 위상 천이기의 각각의 회로를 사용할 경우, 기존의 경우보다 평균 4.5dB의 손실을 줄일 수 있고, 이는 빔 방향 제어의 정밀함이 부족한 것에 대한 손실을 훨씬 뛰어넘는 수치이다. 따라서, 최종적인 출력 이득은 대략적인 계산으로 3dB 가까이 개선할 수 있다.
빔형성 기술을 이용한 통신의 장점으로는 신호가 여러 채널의 독립된 증폭기를 거친 후 공기 중에서 합쳐지므로 송신기에서 전력 증폭기의 선형성 한계를 넘는 전력의 신호를 송신할 수 있다는 점이 있다. 따라서, 공기 중에서의 감쇄가 심한 고주파 대역의 RF 신호를 전송하는데 유리하다.
또한, 신호를 원하는 방향으로만 빔의 형태로 쏠 수 있기 때문에 기존처럼 전 방위로 방사된 신호가 반사를 통해 다중 경로로 수신되었을 때의 간섭을 줄일 수 있고, 수신단에서도 빔이 형성되지 않은 방향에서 오는 방해 신호를 제거해줄 수 있다.
이런 장점을 활용하는 빔 형성 통신 시스템은 앞으로 WiGig, 5세대 통신, 근거리 초고속 통신 등의 다양한 방면에서 응용될 수가 있다. 이와 같은 무선 통신기술은 필연적으로 모바일기기에 접목이 될 수 있어야 한다. 그러나 기존의 빔 형성 기술은 빔 방향을 정밀하게 제어할 수 있지만 그만큼 크기가 크고 전력의 소모가 많다. 따라서, 배터리의 제약이 있고 휴대가 쉬워야 하는 모바일 기기에 쓰이기에는 어려운 점이 있다.
위와 같은 문제가 발생하는 이유는 빔형성을 위해 반드시 필요한 위상천이기에서 나타난다. 위상천이기는 입력된 신호를 0°~360°의 전 범위의 위상으로 조절할 수 있는 기능을 가지고 있는데, 이와 같이 위상을 조절하여야만 원하는 방향으로 효율적인 빔 형성을 할 수 있기 때문이다. 그러나 여기서 제안하는 빔 형성 구조는 빔의 정밀성이 조금 떨어지지만, 그보다 훨씬 뛰어난 이득의 개선을 보이기 때문에 실제 통신 효율을 상당히 높일 수 있다. 또한, 이득의 개선은 증폭단의 부담을 덜어주게 되어 전체적인 요구 전력량이 줄어드는 효과도 가져온다. 이 점을 활용하면, 이동 통신용 기기에 최적화 할 수 있을 뿐만 아니라, 움직임이 제한되어있는 실내 전자 제품들에 고속 통신기술을 접목시킬 때 유리할 것이다.
상술한 실시 예들에서는 스위칭 소자로서 CMOS 트랜지스터가 사용되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, CMOS 트랜지스터 대신에 NMOS 트랜지스터나 PMOS 트랜지스터, 혹은 다른 종류의 스위칭 소자가 사용될 수 있음을 통상의 기술자라면 알 수 있을 것이다.
다양한 실시 예들에 따른 장치 또는 시스템은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서 본 문서의 범위는 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
400: 제 1 채널 402: 제 2 채널
404: 제 3 채널 406: 제 4 채널
408: 제 1 위상천이기 410: 제 2 위상천이기
412: 제 3 위상천이기 414: 제 4 위상천이기
416: 제 1 증폭기 418: 제 2 증폭기
420: 제 3 증폭기 422: 제 4 증폭기

Claims (12)

  1. 4 채널 RF 빔 형성 장치로서,
    제 1 채널 내지 제 4 채널에 각각 형성된 제 1 위상 천이기 내지 제 4 위상 천이기를 포함하고,
    상기 제 1 위상 천이기 내지 제 4 위상 천이기 각각은 입력된 신호에 대하여 2 가지 위상만을 선택적으로 출력하고,
    상기 제 1 위상 천이기 내지 제 4 위상 천이기는 기준 위상이 90°인 것을 특징으로 하고,
    제 1 위상 천이기 및 제 3 위상 천이기는 제 1 인덕터와 제 1 스위치가 병렬로 연결되고, 제 1 인덕터의 일단은 입력부와 연결되고, 제 1 인덕터의 타단은 제 2 스위치와 제 1 캐패시터의 일단 및 제 2 인덕터의 일단과 연결되고, 제 2 스위치와 제 1 캐패시터의 타단은 접지되고, 제 2 인덕터의 타단은 출력부와 연결되는 제 1 회로와,
    제 3 인덕터와 제 3 스위치가 병렬로 연결되고, 제 3 인덕터의 일단은 입력부와 연결되고, 제 3 인덕터의 타단은 제 4 스위치와 제 2 캐패시터의 일단 및 제 3 캐패시터의 일단과 연결되고, 제 4 스위치와 제 2 캐패시터의 타단은 접지되고, 제 3 캐패시터의 타단은 출력부와 연결되는 제 2 회로를 포함하고,
    상기 제 1 회로와 상기 제 2 회로는 병렬인 4 채널 RF 빔 형성 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 위상 천이기 및 제 3 위상 천이기는 선택적으로 +90° 또는 -90°의 위상 천이 동작을 하는 4 채널 RF 빔 형성 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 2 위상 천이기는 선택적으로 0° 또는 +90°의 위상 천이 동작을 하는 4 채널 RF 빔 형성 장치.

  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 4 위상 천이기는 선택적으로 +90° 또는 +180°의 위상 천이 동작을 하는 4 채널 RF 빔 형성 장치.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 채널 내지 제 4 채널의 위상 차이는 -90°, 0°, +90° 또는 +180° 중 적어도 하나로 구현되는 4 채널 RF 빔 형성 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 위상 천이기 내지 제 4 위상 천이기가 +90°의 위상 천이 동작을 하여,
    상기 제 1 채널 내지 제 4 채널의 위상 차이를 0°로 하는 4 채널 RF 빔 형성 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 위상 천이기는 -90°의 위상 천이 동작을 하고,
    상기 제 2 위상 천이기는 0°의 위상 천이 동작을 하고,
    상기 제 3 위상 천이기는 +90°의 위상 천이 동작을 하고,
    상기 제 4 위상 천이기는 +180°의 위상 천이 동작을 하여,
    상기 제 1 채널 내지 제 4 채널의 위상 차이를 +90°로 하는 4 채널 RF 빔 형성 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 위상 천이기는 +90°의 위상 천이 동작을 하고,
    상기 제 2 위상 천이기는 0°의 위상 천이 동작을 하고,
    상기 제 3 위상 천이기는 -90°의 위상 천이 동작을 하고,
    상기 제 4 위상 천이기는 +180°의 위상 천이 동작을 하여,
    상기 제 1 채널 내지 제 4 채널의 위상 차이를 -90°로 하는 4 채널 RF 빔 형성 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 위상 천이기는 -90°의 위상 천이 동작을 하고,
    상기 제 2 위상 천이기는 +90°의 위상 천이 동작을 하고,
    상기 제 3 위상 천이기는 -90°의 위상 천이 동작을 하고,
    상기 제 4 위상 천이기는 +90°의 위상 천이 동작을 하여,
    상기 제 1 채널 내지 제 4 채널의 위상 차이를 +180°로 하는 4 채널 RF 빔 형성 장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 위상 천이기 및 상기 제 3 위상 천이기는 SPDT(single pole double throw) 회로를 포함하는 4 채널 RF 빔 형성 장치.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 2 위상 천이기는 STL(Switched Transmission Line) 회로를 포함하고,
    상기 제 4 위상 천이기는 상기 제 2 위상 천이기의 STL 회로에 추가로 TL(Transmission Line) 회로를 더 가지는 구조를 포함하는 4 채널 RF 빔 형성 장치.

  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 2 위상 천이기의 상기 STL 회로는 0°및 +90°의 위상 천이가 가능한 회로이며,
    상기 제 4 위상 천이기에 추가로 포함되는 상기 TL 회로는 +90° 위상 천이가 가능한 회로인 4 채널 RF 빔 형성 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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